江苏苏州市吴江中学2025-2026学年第二学期第一次教学质量检测高二物理试卷

江苏省吴江中学2025-2026学年第二学期第一次教学质量检测 高二物理试卷 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分） 1．如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是（　　） A．前表面 B．后表面 C．上表面 D．下表面 3．如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现横梁绕支点转动。关于该实验，在不考虑金属表面的涡流的情形下，下列说法中正确的是（　　） A．磁铁接近A环的过程中，A环将有收缩的趋势 B．磁铁接近B环的过程中，B环将有扩张的趋势 C．若用磁铁接近B环，横梁也将绕支点转动 D．若用陶磁材料制作 A、B环，也可以得到相同的实验效果 4．如图所示，某实验小组把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端始终跟槽中的水银接触，通电后从上往下看，若弹簧内的电流沿顺时针方向，下列分析正确的是（　　） A．弹簧内部的磁场竖直向上 B．同一匝弹簧沿半径方向有收缩的趋势 C．弹簧内通过的电流相互吸引，使得弹簧长度变短 D．弹簧内通过的电流相互排斥，使得弹簧长度变长 5．如图，在一通有恒定电流的长直导线的右侧，有一带正电的粒子以初速度v0沿平行于导线的方向射出。粒子重力及空气阻力均忽略不计，现用虚线表示粒子的运动轨迹，则下列选项中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（　　） A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B．若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 D．按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同 7．矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行.导线中通入电流方向如图所示，当MN中的电流减小时，下列说法正确的是      A．导线框abcd有逆时针的感应电流 B．bc、ad两边均不受安培力的作用 C．导线框所受的安培力的合力向右 D．MN所受线框给它的作用力向右 8．如图所示，长度为L，内壁光滑的轻玻璃管平放在水平面上，管底有一质量为，电荷量为的带正电小球。整个装置以速度进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在外力的作用下向右匀速运动，最终小球从上端口飞出。从玻璃管进入磁场至小球飞出上端口的过程中（　　） A．小球沿管方向的加速度大小 B．小球做类平抛运动 C．管壁的弹力对小球不做功 D．洛伦兹力对小球做功 9．如图所示，图1为速度选择器，图2为磁流体发电机，图3为回旋加速器，图4为质谱仪。下列说法正确的是（　　） A．图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是 B．图2磁流体发电机中，B点电势比A点电势高 C．图3要增大某种粒子的最大动能，可减小磁场的磁感应强度 D．图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 10．如图所示，三角形abc内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，三角形导线框def沿着底边向右匀速运动。则线框通过磁场过程中外力F随时间变化的图像可能是（　　） A． B． C． D． 11．洛伦兹力演示仪结构如图甲所示，圆形励磁线圈通入电流后，在线圈内部产生垂直纸面方向的匀强磁场，电子经加速电压加速，从电子枪中射出，在磁场中的运动轨迹如图乙所示：在空间存在平行于y轴的匀强磁场，电子在xOy平面内以初速度v0从坐标原点沿与+x轴成θ角方向射入磁场，运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于y轴，则下列说法正确的是（    ） A．磁场方向沿轴负方向 B．仅增大θ，螺距Δy减小 C．仅增大加速电压，螺距Δy不变 D．仅增大励磁线圈中的电流，螺距Δy减小 二、非选择题（本题共5小题，共56分） 12．（15分）某小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，采用了甲、乙两个方案。 (1)方案甲进行了a、b、c、d四种操作，结论的得出运用了______； A．归纳推理 B．演绎推理 C．理想模型 (2)将方案乙中电路补充完整； (3)完成方案乙中电路后，电键闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向右偏转。闭合电键稳定后，下列操作仍能使指针向右偏转的是______； A．触头P向左滑动 B．触头P向右滑动 C．将线圈A拔出 (4)为确切判断线圈中的感应电流方向，小组成员除实验前先确定线圈导线的绕向外，还进行了图丙所示的操作，其目的是______，所用电阻R的取值比较合理的是______。 A．    B．    C．    D． 13．（6分）如图所示，电阻Rab为0.1Ω的导体棒ab在外力F作用下，沿光滑导线框向右做匀速直线运动，线框中接有电阻R为0.4Ω。线框放在磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里。导体棒ab的长度l为0.4m，运动速度v为5m/s。线框的电阻不计。求： (1)导体棒ab两端的电压； (2)外力F的功率。 14．（8分）托卡马克装置是采用磁场约束等离子体以实现受控核聚变的设备。如图所示，半径为R的圆形区域存在垂直圆面的匀强磁场，在圆心O处向平面内发射不同速度的带电粒子，粒子质量均为m，电荷量均为，其中速度大小为的粒子恰好被约束在磁场区域内。不计重力及粒子间相互作用。求： (1)磁感应强度的大小B； (2)速度大小为粒子的运动周期T。 15．（12分）图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给电阻和平行金属板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为，铜盘边缘和圆心之间的电阻为，铜盘外接电阻也为，加在盘上的匀强磁场的磁感应强度为，每块平行板长度为，板间距离为，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为的匀强磁场，一质量为、电量为的带电微粒从电容器两板中间水平向右射入极板间，恰好在复合场中做匀速圆周运动，最后打在下极板的中点，重力加速度大小为。求： (1)平行板间电场强度； (2)微粒射入的速度大小； (3)铜盘匀速转动的角速度。 16．（15分）如图所示，xOy平面内，0≤y≤L区域存在垂直平面向里的匀强磁场，y>L区域内存在沿x轴正方向的匀强电场。在坐标原点O有一粒子源，分别沿x、y轴正方向以相同速率v0发射带正电粒子a、b，两粒子质量均为m，电荷量均为q。粒子b离开磁场时的速度与x轴负方向的夹角为60°，之后粒子b从（0，）处经过y轴。不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小； (2)求匀强电场的场强大小； (3)若粒子a、b同时离开磁场，求两粒子从O点发射的时间差，以及粒子b在电场中经过处时对应的粒子a的位置坐标。 参考答案 1．C 【详解】由题意可知磁场的变化率为 根据法拉第电磁感应定律可知 故选C。 2．A 【详解】由题图中磁场方向和电流方向，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力的方向指向后表面，则电子向后表面偏转，故电势高的表面是前表面。 故选A。 3．A 【详解】A．根据楞次定律，可知感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。磁铁N极靠近A环时，A环的磁通量变大，则感应电流产生的磁场N极应向外阻碍相对运动，即“来拒去留”，再根据安培定则判断感应电流为逆时针方向，通过左手定则可判断，A环上任意一点的安培力方向都指向圆心，即“增缩减扩”，所以A环还有收缩的趋势。A正确； B．用磁铁的N极接近B环，由于B环是断开的，无法形成电流，则不受安培力，不会有扩张或收缩的趋势，B错误； C．用磁铁的N极接近B环，由于B环是断开的，无法形成电流，则不受安培力，因而横梁不会转动。C错误； D．A环采用绝缘材料时，不会产生感应电流，不受安培力则不会得到相同的实验效果，而B环没有闭合，没有感应电流产生，因而换成绝缘材料时不会得到像题中铝环相同的实验效果。D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，弹簧内部的磁场竖直向下，选项A错误； B．由左手定则可知，同一匝弹簧上每一段小电流元受安培力方向背离圆心方向，则沿半径方向有扩张的趋势，选项B错误； CD．因相邻两匝弹簧之间的电流方向相同，则弹簧内通过的电流相互吸引，使得弹簧长度变短，选项C正确，D错误。 故选C。 5．A 【详解】长直导线通有恒定电流，电流方向向上，在长直导线右侧，磁场方向垂直纸面向里； 根据左手定则可知粒子所受洛伦兹力方向向左，粒子会向靠近导线的方向偏转。 故选A。 6．B 【详解】A．按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向右，此时螺线管Q端电势高，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，则P、Q两端的电势差更大，故B正确； C．按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故C错误； D．根据“来拒去留”可知，按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相反，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．直导线中通有向上减小的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且减小，根据楞次定律，知感应电流的方向为顺时针方向，故A错误。 CD．根据左手定则，知ab边所受安培力方向水平向左，cd边所受安培力方向水平向右，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则线圈所受磁场力的合力方向向左，因此MN所受线框给它的作用力向右，故D正确，C错误。 B．根据A选项分析，可知，依据左手定则，则bc、ad两边均受安培力的作用，故B错误。 故选D。 8．B 【详解】AB．由题意知小球既沿管方向运动，又和管一起向右匀速直线运动，管平放在水平面上，对小球受力分析知，沿管方向小球所受洛伦兹力为恒力，由牛顿第二定律得 解得 即沿管方向小球做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球做类平抛运动，故A错误，B正确； D．洛伦兹力方向总是和速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，故D错误； C．小球最终从上端口飞出，沿管方向的速度满足 水平方向一直匀速直线运动，可知小球动能增加，洛伦兹力不做功，故管壁对小球向右的弹力对小球做正功，小球飞出时速度为 由动能定理得，整个过程对小球管壁的弹力对小球做功为 故C错误。 故选B。 9．B 【详解】A．图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是电场力与洛伦兹力平衡，则有 解得 故A错误； B．图2是磁流体发电机，根据左手定则可知，带正电粒子向下偏转，带负电粒子向上偏转，则B点电势比A点电势高，故B正确； C．当粒子在磁场中的轨道半径等于D形盒半径时，粒子的速度最大，动能最大，则有 解得粒子的最大速度为 粒子的最大动能为 可知要增大某种粒子的最大动能，可增大磁场的磁感应强度，故C错误； D．粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得 粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 联立可得 可知图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比不等于粒子的比荷之比，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】设线框以速度v匀速运动，由平衡条件可知外力F与安培力平衡，则线框从进磁场到完全进入磁场的过程，t时刻，线框产生的感应电动势为 设线框电阻为R，则感应电流 则外力 联立以上解得 可知图像是开口向上的抛物线右支，结合对称性可知，C选项符合题意。 故选C。 11．D 【详解】A．根据左手定则，磁场方向沿轴正方向，A错误； BCD．螺距为 电子做匀速圆周运动的周期 根据动能定理得 解得 仅增大θ，螺距Δy增大；仅增大加速电压U，螺距Δy增大；仅增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，螺距Δy减小。BC错误，D正确。 故选D。 12．(1)A (2)见解析 (3)B (4) 查明灵敏电流计指针偏转方向与流入电流方向的关系 D 【详解】（1）对多组实验结果进行对比，并总结规律，属于归纳推理。 故选A。 （2）根据实验要求，实验电路连接如图 （3）AC．闭合开关时灵敏电流计的指针右偏，说明穿过线圈B的磁通量增加时，灵敏电流计的指针右偏，若滑动触头向左滑动或线圈A拔出的过程，均使穿过线圈B的磁通量减少，则灵敏电流计的指针向左偏转，AC错误； B．滑动触头向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，流过线圈A的电流变大，线圈A产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增加，则灵敏电流计的指针右偏，B正确。 故选B。 （4）[1] 图丙所示接入电阻 R 并用已知方向的小电流通入线圈，是为了“预先标定电流方向与指针偏转方向的对应关系”； [2]由于灵敏电流计的量程很小（通常为毫安级）蓄电池的电压在5V左右，为了避免损坏灵敏电流计，定值电阻的阻值选较好。 故选D。 13．(1)1.6V (2)8W 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律E=Blv 代入数据E=2V 又由串联电路分压关系 代入数据U=1.6V （2）由闭合回路，F=BIl，P=Fv 解得P=8W 14．(1) (2) 【详解】（1）速度为​的粒子恰好被约束在磁场中，说明粒子运动轨迹的最大半径满足：恰好不射出磁场时，轨迹直径等于磁场区域半径，即 得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力： 代入 整理得： （2）带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期与速度无关，周期公式为： 将代入公式，整理得： 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）恰好在复合场中做匀速圆周运动可知，电场力与重力平衡，则         解得 （2）作出微粒运动轨迹如图 微粒在混合场中做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，则 由几何关系得         解得 （3）平行板间电压 根据串并联电路规律得 铜盘旋转产生感应电动势         又，解得 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）设b粒子在磁场中运动的半径为R，粒子运动轨迹如图所示 由几何关系可得 解得 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得； （2）粒子b在电场中沿y轴方向做匀速直线运动，沿x轴方向做匀变运动，如图所示 设粒子b在电场中运动时间后到达处，根据运动学规律可知，沿y轴方向则有 解得 沿x方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得 根据匀变速直线运动规律则有 联立解得； （3）由分析知，粒子 a、b在磁场中运动的半径和周期均相等，设周期为T，则粒子a在磁场中运动的轨迹如图所示 其运动周期 由几何关系得，粒子a在破场中运动的圆心角满足 解得 粒子b在磁场中运动的圆心角 要使两粒子同时离开磁场，粒子 a比粒子b先发射，且发射的时间差， 由上述分析可知，刚a进入电场时，与x轴正方向的夹角为，两粒子在电场中运动时 沿x轴方向加速度相同，相对速度， 沿y轴方向的速度相同，均为， 粒子a相对粒子b沿x轴运动的位移， 刚进入电场时，粒子a、b之间的距离 因此，粒子b经过时，粒子a的横坐标， 解得：， 即对应的粒子a的位置坐标为。 答案第8页，共17页 - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $